特開 2024-6203 圧電駆動装置、移動ステージ、及びロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006203

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】圧電駆動装置、移動ステージ、及びロボット

(51)【国際特許分類】

   H02N 2/04 20060101AFI20240110BHJP

   H10N 30/20 20230101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

H02N2/04

H01L41/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106880

(22)【出願日】2022-07-01

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】岡前 雄大

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 友寿

【テーマコード（参考）】

5H681

【Ｆターム（参考）】

5H681AA02

5H681BB02

5H681BB13

5H681BB14

5H681BC08

5H681BC10

5H681CC02

5H681DD23

5H681EE10

5H681EE20

(57)【要約】

【課題】圧電素子の発熱に伴うボルトの膨張による付勢力の低下を抑制した圧電駆動装置、移動ステージ、及びロボットを提供する。
【解決手段】圧電駆動装置１０は、圧電素子６０を有する振動部４０と、ベース２０と、ベース２０に対して振動部４０を固定するボルト５０と、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に配置されていて、線膨張係数が振動部４０よりも大きいスペーサー７０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電素子を有する振動部と、
ベースと、
前記ベースに対して前記振動部を固定するボルトと、
前記ボルトの頭部と前記ベースとの間に配置されていて、線膨張係数が前記振動部よりも大きいスペーサーと、を備える、
圧電駆動装置。

【請求項2】

前記スペーサーは、前記ボルトの軸方向からの平面視で、前記圧電素子と重なっている部分を有する、
請求項１に記載の圧電駆動装置。

【請求項3】

前記スペーサーは２つあって、２つの前記スペーサーの間に前記圧電素子が配置されている、
請求項２に記載の圧電駆動装置。

【請求項4】

前記スペーサーと前記圧電素子との間に放熱グリスが配置されている、
請求項２に記載の圧電駆動装置。

【請求項5】

前記スペーサーは、前記ボルトの軸に垂直な方向からの平面視で、前記圧電素子と少なくとも一部が重なっている、
請求項１に記載の圧電駆動装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の圧電駆動装置と、
前記圧電駆動装置により移動するステージと、
前記圧電駆動装置を固定する基部と、を備える、
移動ステージ。

【請求項7】

請求項６に記載の移動ステージと、
ロボットアームと、を備え、
前記移動ステージは、前記ロボットアームの先端に接続されている、
ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電駆動装置、移動ステージ、及びロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、圧電素子の振動を利用する圧電駆動装置が開発されている。このような圧電駆動装置として、例えば特許文献１には、２つの圧電アクチュエーターによって作動される２つの駆動部と、駆動部の先端を被駆動部材に付勢するばね部と、を有する圧電駆動装置が開示されている。２つの駆動部とばね部とは、フレームに連結しており、フレームは、ボルトを用いてベースとなる基部フレームに固定して被駆動部材への付勢力を調整可能な構造となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１９－５１０４５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の圧電駆動装置は、圧電アクチュエーターからの発熱によりボルトが軸方向に膨張し、ボルトの軸力が低下することで基部フレームとの摩擦力が低下し、ばね部による付勢力が低下するという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

圧電駆動装置は、圧電素子を有する振動部と、ベースと、前記ベースに対して前記振動部を固定するボルトと、前記ボルトの頭部と前記ベースとの間に配置されていて、線膨張係数が前記振動部よりも大きいスペーサーと、を備える。

【0006】

移動ステージは、上記に記載の圧電駆動装置と、前記圧電駆動装置により移動するステージと、前記圧電駆動装置を固定する基部と、を備える。

【0007】

ロボットは、上記に記載の移動ステージと、ロボットアームと、を備え、前記移動ステージは、前記ロボットアームの先端に接続されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る圧電駆動装置の構成を示す斜視図。

【図2】圧電駆動装置の構成を示す側面図。

【図3】振動部の構成を示す平面図。

【図4】振動部の動作を示す概略図。

【図5】第２実施形態に係る圧電駆動装置の構成を示す側面図。

【図6】第３実施形態に係る圧電駆動装置の構成を示す側面図。

【図7】図６中のＡ－Ａ線断面図。

【図8】第４実施形態に係る圧電駆動装置の構成を示す側面図。

【図9】第５実施形態に係る圧電駆動装置を備えた移動ステージの構成を示す平面図。

【図10】第６実施形態に係る移動ステージを備えたロボットの構成を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．第１実施形態
先ず、第１実施形態に係る圧電駆動装置１０について、図１、図２、及び図３を参照して説明する。
尚、説明の便宜上、以降の図１～図９において、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を図示している。また、Ｘ軸に沿った方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿った方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿った方向を「Ｚ方向」と言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」、矢印と反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ方向のプラス側を「上」、Ｚ方向のマイナス側を「下」とも言う。

【0010】

圧電駆動装置１０は、図１及び図２に示すように、付勢部３０及び振動部４０を保持するベース２０と、振動部４０を被駆動部に向けて付勢する付勢部３０と、圧電素子６０を有する振動部４０と、２つの付勢部３０の間に位置する固定部４５と、軸力によりベース２０に対して付勢部３０及び振動部４０を固定するボルト５０と、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に配置されているスペーサー７０と、を備える。

【0011】

ベース２０は、付勢部３０及び振動部４０等を保持するものであり、付勢部３０及び振動部４０側に突出する凸部２１と、凸部２１のＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側に被駆動部を移動させる装置の筐体に圧電駆動装置１０を固定するための取付穴２２と、を有する。
凸部２１には、ボルト５０のネジ部５３に対応するネジ穴が設けられ、凸部２１上に付勢部３０及び振動部４０等がボルト５０によって固定される。また、取付穴２２は、Ｙ方向が長径の穴形状なので、圧電駆動装置１０の取付位置をＹ方向に調整することで、付勢力を調整することができる。

【0012】

付勢部３０は、付勢部３０に接合された振動部４０を被駆動部に向けて付勢するものであり、Ｚ方向からの平面視で、基部３１のＹ方向プラス側とＹ方向マイナス側にそれぞれＹ方向に変位可能なばね部３２が設けられている。また、基部３１のプラスＸ方向の端部に固定部３３が設けられている。付勢部３０は、振動部４０を支持する基部３１に設けられたばね部３２をＹ方向に撓ませた状態で圧電駆動装置１０を筐体に固定することにより、ばね部３２の復元力を利用して振動部４０に設けられた突起部４４を被駆動部に向けて付勢することができる。また、Ｚ方向からの平面視で、固定部３３のボルト５０と重なる位置に、ボルト５０が通る貫通孔が設けられている。尚、本実施形態では、２つの付勢部３０で振動部４０を接合しているが、１つの付勢部３０で振動部４０を接合した構成でも構わない。また、付勢部３０の構成材料としては、基部３１、ばね部３２、及び固定部３３の外形形成において、加工精度に優れているシリコン等が用いられる。

【0013】

振動部４０は、図３に示すように、振動体４１と、振動体４１を支持する支持部４２と、振動体４１と支持部４２とを接続する接続部４３と、突起部４４と、を有する。

【0014】

振動体４１は、Ｚ方向を厚さ方向とし、Ｘ軸及びＹ軸を含むＸ－Ｙ平面に広がる板状をなし、Ｙ方向に伸縮しながらＸ方向に屈曲することによりＳ字状に屈曲振動する。また、振動体４１は、Ｚ方向からの平面視で、伸縮方向であるＹ方向を長手とする長方形状となっている。

【0015】

また、振動体４１は、振動体４１上に５つの圧電素子６０が設けられており、振動体４１を振動させるための第１圧電素子６１～第５圧電素子６５を有する。

【0016】

第１圧電素子６１は、振動体４１のＸ方向の中央部において、Ｙ方向に延伸するように配置されている。また、第１圧電素子６１に対して振動体４１のＸ方向マイナス側には、第２圧電素子６２と第３圧電素子６３とが振動体４１のＹ方向に並んで配置され、Ｘ方向プラス側には、第４圧電素子６４と第５圧電素子６５とが振動体４１のＹ方向に並んで配置されている。

【0017】

支持部４２は、接続部４３を介して振動体４１を支持している。支持部４２は、Ｚ方向からの平面視で、振動体４１のＹ方向プラス側を囲むＵ字形状となっており、付勢部３０のばね部３２を除く基部３１と重なる位置で接着剤等により、付勢部３０と接合している。従って、振動体４１の振動を拘束しない状態で、振動部４０と付勢部３０とが接合され、付勢部３０の付勢力を振動体４１に伝達することができる。

【0018】

接続部４３は、振動体４１の屈曲振動の節となる部分、具体的には振動体４１のＹ方向の中央部において、振動体４１と支持部４２とを接続している。尚、突起部４４を除く振動部４０の構成材料としては、振動体４１、支持部４２、及び接続部４３の外形形成において、加工精度に優れているシリコン等が用いられる。

【0019】

突起部４４は、振動体４１のマイナスＹ方向の先端部に設けられ、振動体４１からＹ方向マイナス側へ突出している。そして、突起部４４の先端部は、被駆動部と接触している。そのため、振動体４１の振動は、突起部４４を介して被駆動部に伝達される。突起部４４の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ジルコニア、アルミナ、チタニア等の各種セラミックスが挙げられる。これにより、耐久性に優れた突起部４４となる。

【0020】

固定部４５は、図１及び図２に示すように、２つの付勢部３０の間に位置し、振動部４０と同じ厚みを有する。Ｚ方向からの平面視で、ボルト５０と重なる位置に、ボルト５０が通る貫通孔が設けられている。固定部４５は、振動部４０と同一基板から一体化して形成され、振動部４０と固定部４５とを連結する連結部を除去し、振動部４０と固定部４５とを分離したのちに、振動部４０と固定部４５とを付勢部３０に接合している。従って、固定部４５の構成材料としては、振動部４０の構成材料と同じである。

【0021】

ボルト５０は、軸力によりベース２０に対して付勢部３０及び振動部４０を固定するものであり、頭部５１と、軸力方向と直交する断面積が頭部５１より小さい胴部５２及びネジ部５３と、を有する。ボルト５０は、付勢部３０と固定部４５とに設けられた貫通孔を通り、ベース２０に設けられたネジ穴にネジ部５３を締めることで、付勢部３０及び振動部４０をベース２０に固定することができる。尚、ボルト５０の構成材料としては、炭素鋼等が用いられる。

【0022】

スペーサー７０は、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に配置されている。具体的には、ボルト５０の頭部５１と、振動部４０の上面に固定された付勢部３０の上面との間に配置されている。スペーサー７０は、Ｚ方向からの平面視で、ボルト５０と重なる位置に、ボルト５０が通る貫通孔が設けられている。そのため、ボルト５０をスペーサー７０、付勢部３０、及び固定部４５に設けられた貫通孔を通過させ、ベース２０に設けられたネジ穴にネジ部５３を締めることで、付勢部３０及び振動部４０をベース２０に固定することができる。尚、スペーサー７０の構成材料としては、線膨張係数が振動部４０よりも大きい、例えば、アルミニュウム等が用いられる。また、スペーサー７０の構成材料は、線膨張係数がボルト５０より大きいのがより好ましい。

【0023】

ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に、線膨張係数が振動部４０よりも大きいスペーサー７０を配置することにより、振動部４０の発熱によるボルト５０の頭部５１とベース２０との間のスペーサー７０、付勢部３０、及び固定部４５の軸方向であるＺ方向の膨張量の総量が、同様に振動部４０の発熱によるボルト５０のＺ方向の膨張量と近い値とすることができる。そのため、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に、スペーサー７０が配置されていない場合に比べ、ボルト５０の軸力の低下を低減し、付勢部３０の付勢力の低下を低減することができる。

【0024】

次に、振動部４０の屈曲振動について、図４を参照して説明する。
振動部４０において、駆動電圧ＶＶ１を第２圧電素子６２と第５圧電素子６５に印加し、駆動電圧ＶＶ１と１８０度位相を異ならしめた駆動電圧ＶＶ２を第３圧電素子６３と第４圧電素子６４に印加し、駆動電圧ＶＶ１、駆動電圧ＶＶ２のいずれかとも位相を異ならしめた駆動電圧ＶＶ３を第１圧電素子６１に印加する。そうすると、図４に示すように、振動体４１がＹ方向に伸縮振動しつつＸ方向にＳ字状に屈曲振動し、これらの振動が合成されて、突起部４４の先端が反時計回りに楕円運動をする。このような突起部４４の楕円運動によって被駆動部であるステージ１００を矢印Ｌ１で示す方向に移動させることができる。また、駆動電圧ＶＶ１を第３圧電素子６３と第４圧電素子６４に印加し、駆動電圧ＶＶ２を第２圧電素子６２と第５圧電素子６５に、駆動電圧ＶＶ３を第１圧電素子６１に、それぞれ印加すると突起部４４の先端が時計回りに楕円運動し、ステージ１００を矢印Ｌ１と反対方向に移動させることができる。

【0025】

以上で述べたように本実施形態の圧電駆動装置１０は、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に、線膨張係数が振動部４０よりも大きいスペーサー７０が配置されているため、振動部４０の発熱が付勢部３０を介してスペーサー７０に伝わり軸方向に膨張する。この膨張量がボルト５０の軸方向の膨張量との差を補うことができる。そのため、ボルト５０の軸力の低下を低減し、付勢部３０の付勢力の低下を低減することができる。

【0026】

２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る圧電駆動装置１０ａについて、図５を参照して説明する。

【0027】

本実施形態の圧電駆動装置１０ａは、第１実施形態の圧電駆動装置１０に比べ、スペーサー７０ａの構造とスペーサー７０ａの数が異なっていること以外は、第１実施形態の圧電駆動装置１０と同様である。尚、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0028】

圧電駆動装置１０ａは、図５に示すように、ベース２０と、圧電素子６０を有する振動部４０と、振動部４０の上下に配置された２つの付勢部３０と、２つの付勢部３０の間に位置する固定部４５と、ボルト５０と、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に配置されている２つのスペーサー７０ａと、を備える。

【0029】

圧電駆動装置１０ａのスペーサー７０ａは、ボルト５０の軸方向であるＺ方向からの平面視で、矩形であり、圧電素子６０と重なっている部分を有する。そのため、２つのスペーサー７０ａの間に圧電素子６０が配置されている。尚、スペーサー７０ａの構成材料としては、線膨張係数が振動部４０よりも大きい、例えば、アルミニュウム等が用いられる。

【0030】

このような構成とすることで、圧電素子６０の上下に配置されたスペーサー７０ａが振動部４０の発熱を吸収してボルト５０の軸方向に膨張するため、第１実施形態の圧電駆動装置１０と同等の効果を得ることができる。

【0031】

３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係る圧電駆動装置１０ｂについて、図６及び図７を参照して説明する。

【0032】

本実施形態の圧電駆動装置１０ｂは、第１実施形態の圧電駆動装置１０に比べ、スペーサー７０ｂの構造とスペーサー７０ｂの数が異なっており、新たにスペーサー７１ｂが配置され、スペーサー７０ｂと圧電素子６０との間に放熱グリス８０が配置されていること以外は、第１実施形態の圧電駆動装置１０と同様である。尚、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0033】

圧電駆動装置１０ｂは、図６及び図７に示すように、ベース２０と、圧電素子６０を有する振動部４０と、振動部４０の上下に配置された２つのスペーサー７１ｂと、２つのスペーサー７１ｂの上下に配置された２つの付勢部３０と、２つの付勢部３０の間に位置する固定部４５と、ボルト５０と、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に配置されている２つのスペーサー７０ｂと、を備える。

【0034】

圧電駆動装置１０ｂのスペーサー７０ｂとスペーサー７１ｂとは、Ｚ方向からの平面視で、矩形であり、圧電素子６０と重なっている部分を有し、付勢部３０のばね部３２と重なっている。また、スペーサー７０ｂと圧電素子６０との間に放熱グリス８０が配置されている。より具体的には、スペーサー７０ｂとスペーサー７１ｂとの間に付勢部３０が配置され、ばね部３２で構成される空隙に放熱グリス８０が配置されている。尚、振動部４０の上下に配置されるスペーサー７１ｂの構成材料としては、製造を容易にするために振動部４０と同じ、例えばシリコンを用いてもよい。

【0035】

このような構成とすることで、圧電素子６０の上下に配置されたスペーサー７０ｂ、スペーサー７１ｂ、及び放熱グリス８０が振動部４０の発熱を吸収してボルト５０の軸方向に膨張するため、第１実施形態の圧電駆動装置１０と同等の効果を得ることができる。

【0036】

４．第４実施形態
次に、第４実施形態に係る圧電駆動装置１０ｃについて、図８を参照して説明する。

【0037】

本実施形態の圧電駆動装置１０ｃは、第１実施形態の圧電駆動装置１０に比べ、スペーサー７０ｃの配置位置が異なっていること以外は、第１実施形態の圧電駆動装置１０と同様である。尚、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0038】

圧電駆動装置１０ｃは、図８に示すように、ベース２０と、圧電素子６０を有する振動部４０と、振動部４０の上下に配置された２つの付勢部３０と、ボルト５０と、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に配置され、２つの付勢部３０の間に位置するスペーサー７０ｃと、を備える。

【0039】

圧電駆動装置１０ｃのスペーサー７０ｃは、Ｚ方向からの平面視で、ボルト５０と重なっている。また、ボルト５０の軸に垂直な方向であるＸ方向からの平面視で、圧電素子６０と少なくとも一部が重なっている。

【0040】

このような構成とすることで、振動部４０の発熱がスペーサー７０ｃに伝わり、第１実施形態の圧電駆動装置１０と同等の効果を得ることができる。

【0041】

５．第５実施形態
次に、第５実施形態に係る圧電駆動装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃを備えている移動ステージ３００について、圧電駆動装置１０を適用した構成を例示し、図９を参照して説明する。

【0042】

移動ステージ３００は、図９に示すように、基部３１０と、基部３１０に対して移動するステージ３２０と、基部３１０に対してステージ３２０を移動させる移動機構３３０と、を有する。互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸としたとき、ステージ３２０は、基部３１０に対してＺ軸まわりに回転可能なθステージ３２０θと、θステージ３２０θに対してＹ軸に沿う方向に移動可能なＹステージ３２０Ｙと、Ｙステージ３２０Ｙに対してＸ軸に沿う方向に移動可能なＸステージ３２０Ｘと、を有する。Ｘステージ３２０ＸとＹステージ３２０Ｙは、リニアガイドによってそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に直動案内されており、リニアガイドのレール方向において滑らかにガタ無く移動することができる。

【0043】

また、移動機構３３０は、θステージ３２０θを基部３１０に対してＺ軸まわりに移動させるθ移動機構３３０θと、Ｙステージ３２０Ｙをθステージ３２０θに対してＹ軸に沿う方向に移動させるＹ移動機構３３０Ｙと、Ｘステージ３２０ＸをＹステージ３２０Ｙに対してＸ軸に沿う方向に移動させるＸ移動機構３３０Ｘと、を有する。

【0044】

また、θ移動機構３３０θ、Ｙ移動機構３３０Ｙ、及びＸ移動機構３３０Ｘは、それぞれ、駆動源として圧電駆動装置１０を有する。これにより、移動ステージ３００の小型化及び軽量化を図ることができる。減速機を用いずにダイレクト駆動を行えるので、更なる軽量化及び小型化を図ることができる。また、移動ステージ３００の駆動精度が向上する。尚、圧電駆動装置１０は、圧電素子６０の伸縮を利用して振動する構成であり、振動を各ステージ３２０θ、３２０Ｘ、３２０Ｙに伝達することにより、各ステージ３２０θ、３２０Ｘ、３２０Ｙを移動させる。

【0045】

このような移動ステージ３００は、ベース２０に付勢部３０及び振動部４０を保持するボルト５０の頭部５１とベース２０との間に、線膨張係数が振動部４０よりも大きいスペーサー７０が配置された圧電駆動装置１０と、圧電駆動装置１０により移動するステージ３２０と、圧電駆動装置１０を固定する基部３１０と、を備えている。そのため、振動部４０の発熱によるボルト５０のＺ方向の膨張に伴うボルト５０の軸力の低下を低減し、付勢部３０による付勢力の低下を低減できる。従って、振動部４０の振動を確実に各ステージ３２０θ、３２０Ｘ、３２０Ｙに伝達することができ、駆動精度の優れた移動ステージ３００を得ることができる。

【0046】

６．第６実施形態
次に、第６実施形態に係る移動ステージ３００を備えているロボット１０００について、図１０を参照して説明する。

【0047】

ロボット１０００は、図１０に示すように、駆動部２００と、駆動部２００の駆動を制御するロボット制御装置９００と、カメラ８００と、を有する。

【0048】

駆動部２００は、６つの駆動軸を有する６軸ロボットである。駆動部２００は、床に固定された基台２１０と、基台２１０に接続されたロボットアーム２２０と、ロボットアーム２２０に移動ステージ３００を介して接続された工具４００と、を有する。

【0049】

また、ロボットアーム２２０は、複数のアーム２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６が回動自在に連結されたロボティックアームであり、６つの関節Ｊ１～Ｊ６を備えている。このうち、関節Ｊ２，Ｊ３，Ｊ５は、曲げ関節であり、関節Ｊ１，Ｊ４，Ｊ６は、ねじり関節である。また、関節Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６には、それぞれ、駆動源であるモーターＭと、モーターＭの回転量を検出するエンコーダーＥとが設置されている。

【0050】

そして、ロボットアーム２２０の先端であるアーム２２６の先端部に移動ステージ３００が接続されており、移動ステージ３００を介して工具４００が接続されている。すなわち、移動ステージ３００は、アーム２２６に保持され、工具４００は、移動ステージ３００に取り付けられている。工具４００としては、特に限定されず、目的の作業に応じて適宜設定することができるが、本実施形態では、プリンターヘッド、その中でも特にインクジェットヘッド４１０が用いられている。インクジェットヘッド４１０は、図示しないインク室及びインク室の壁面に配置された振動板と、インク室に繋がるインク吐出孔４１１と、を有し、振動板が振動することによりインク室内のインクがインク吐出孔４１１から吐出する構成となっている。ただし、インクジェットヘッド４１０の構成としては、特に限定されない。また、プリンターヘッドとしては、インクジェットヘッド４１０に限定されない。

【0051】

図１０に示すように、カメラ８００は、ロボットアーム２２０の先端側を向いた状態でアーム２２５に配置されている。このようにカメラ８００をロボットアーム２２０に配置することにより、比較的近距離からカメラ８００で対象物Ｑを撮像することができる。

【0052】

アーム２２５の先端側にインクジェットヘッド４１０が位置する関係は、アーム２２５以外のアーム２２１～２２４，２２６がそれぞれどのように動いても維持される。そのため、アーム２２５にカメラ８００を配置することにより、カメラ８００は、常に、インクジェットヘッド４１０の先端側を撮像することができる。従って、インクジェットヘッド４１０を用いて対象物Ｑへの印刷を行う際の姿勢、つまり、インクジェットヘッド４１０が対象物Ｑに対して如何なる姿勢で対向しても、当該姿勢において対象物Ｑを撮像することができる。ただし、カメラ８００の配置は、特に限定されず、アーム２２１～２２４，２２６に配置されていてもよい。

【0053】

また、ロボット制御装置９００は、関節Ｊ１～Ｊ６、移動ステージ３００、インクジェットヘッド４１０、及びカメラ８００の駆動を制御して、駆動部２００に後述する所定の作業を行わせる。このようなロボット制御装置９００は、例えば、コンピューターから構成され、情報を処理するＣＰＵなどのプロセッサーと、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、外部インターフェイスと、を有する。また、メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶された各種プログラム等を読み込んで実行することができる。

【0054】

このようなロボット１０００は、ロボット制御装置９００が駆動部２００を始めとする各部を制御することにより、例えば、図１０に示すように、固定部材７００に固定された対象物Ｑの印刷面Ｑ１にインクジェットヘッド４１０を用いて所望の模様を印刷する作業を行うことができる。

【0055】

また、ロボット１０００は、ボルト５０の頭部５１とベース２０との間に、線膨張係数が振動部４０よりも大きいスペーサー７０が配置された圧電駆動装置１０を備えた移動ステージ３００がロボットアーム２２０の先端に接続されているため、振動部４０の発熱による付勢部３０による付勢力の低下を低減でき、移動ステージ３００に取り付けられたインクジェットヘッド４１０等の工具４００を高精度に操作することができる。そのため、移動ステージ３００に取り付けられた工具４００を高精度に制御可能なロボット１０００を得ることができる。

【符号の説明】

【0056】

１０…圧電駆動装置、２０…ベース、２１…凸部、２２…取付穴、３０…付勢部、３１…基部、３２…ばね部、３３…固定部、４０…振動部、４１…振動体、４２…支持部、４３…接続部、４４…突起部、４５…固定部、５０…ボルト、５１…頭部、５２…胴部、５３…ネジ部、６０…圧電素子、６１…第１圧電素子、６２…第２圧電素子、６３…第３圧電素子、６４…第４圧電素子、６５…第５圧電素子、７０…スペーサー、８０…放熱グリス、１００…ステージ、３００…移動ステージ、１０００…ロボット、Ｌ１…矢印。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】